Ingeniería sin fronteras

Frontera

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Hace unos años, se emitía en televisión una serie de dibujos animados repleta de máquinas extravagantes que disputaban carreras entre ellas, pilotadas por sujetos no menos curiosos. Quienes pudimos ver correr a Penélope Glamour, a los hermanos Macana, al barón Hans Fritz y por supuesto a Pier Nodoyuna y su perro patán, difícilmente olvidaremos el insólito aspecto de aquellos vehículos y sus aún más extrañas formas de propulsarse.

El “Alambique veloz” era impulsado por una estufa de carbón; el “Troncoswagen”, conducido por Brutus y Listus, un leñador y un castor, parecía una endeble acumulación de cajas de madera claveteadas en forma de coche con sierras circulares en lugar de ruedas; el “Superferrari” de Nodoyuna simulaba ser un cohete; y el “Auto Convertible” del profesor Locovich, un científico en un coche con forma de barco con ruedas, se transformaba casi en cualquier cosa que pudiera moverse en función de las necesidades del terreno.

La tecnología ha mejorado mucho desde los 70, aunque en los diseños de los nuevos medios de transporte y distribución de datos, se siguen adivinando la misma frescura y originalidad creativa que inspiró aquellos “Autos Locos”.

 “Los Autos Locos” de Hanna-Barbera Productions
“Los Autos Locos” de Hanna-Barbera Productions

Sirena

El pasado día 9 de octubre se celebró el quincuagésimo tercer Congreso de Ingeniería Naval, donde se presentó el revolucionario proyecto de un grupo de alumnos de la Universidad Politécnica de Cartagena. Un submarino impulsado por energía solar.

Su proyecto de vehículo subacuático autónomo se llama Sirena y ha sido desarrollado sin la supervisión de ningún docente, porque según insiste el portavoz del equipo, Juan Herrero, “así nadie nos dice lo que tenemos que hacer, y pensamos nosotros cómo hacer las cosas”.

Mide 4,5 metros de largo, 53 centímetros de ancho y pesa 600 kilos, es decir, que se parece mucho a un torpedo, y aunque sus creadores han buscado para SIRENA aplicaciones militares, como la retirada de minas acuáticas, Herrero afirma que “podría reconvertirse fácilmente para llevar a cabo otro tipo de misiones”.

Submarino solar SIRENA. Foto: Cortesía de Juan Herrero
Submarino solar SIRENA. Foto: Cortesía de Juan Herrero

La veintena de alumnos que forman parte del proyecto llevan trabajando en SIRENA desde 2012, y están terminando el diseño, que actualmente permitiría a este sumergible alcanzar los 500 metros de profundidad y, sin el concurso de las baterías, mantener una autonomía de 18 horas, aunque sus grandes novedades son la incorporación de un sistema retráctil de captación de energía solar y su sistema de guiado.

Los investigadores habían pensado, en principio, en decantarse por emplear para la captación solar “Células Grätzel”, que “de alguna manera intentan imitar el proceso de fotosíntesis de las plantas y funcionan por luz ambiente, no por luz incidente, pero las descartamos ante el largo proceso de desarrollo que aún les queda por recorrer”.

En cuanto a su forma de navegar, los alumnos de la Politécnica de Cartagena están implementando algoritmos basados en redes neuronales para que el submarino sea capaz de operar completamente solo y de enfrentarse a cualquier contingencia que pueda surgir, sin la necesidad de que un ser humano tenga que ocuparse de su guiado.

Un equipo de CubeSat limpia el satélite antes de su integración. Foto: ESA
Un equipo de CubeSat limpia el satélite antes de su integración. Foto: ESA

FemtoXat

Igualmente sorprendente es FemtoXat. José Antonio Vilán, Profesor Titular de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Vigo e investigador principal del proyecto, asegura que “ni en España ni en el mundo hay otro como él”.

Es un cubo de 10 centímetros de lado que ha sido fabricado con una impresora 3D, en metal y un polímero ligero, y cuando esté terminado, pesará menos de 325 gramos. A pesar de su escasa masa y su reducido tamaño, el destino de FemtoXat es enfrentarse a uno de los entornos más implacables, el espacio.

Ese pequeño trocito de Galicia en forma de satélite será colocado en 2015 en una órbita baja terrestre, llamadas LEO por sus siglas en inglés, a unos 500 o 600 kilómetros de altura, dando continuidad al trabajo de 4 años de una quincena de personas de diferentes especialidades en ingeniería.

Vilán añade que la vida media del satélite depende de muchos factores, pero si se lograra una órbita polar circular perfecta, este ingenio, que se desplazará a 8 kilómetros por segundo, podría volar durante los próximos 20 años.

El satélite se encuentra en fase C de construcción, lo que implica tomar decisiones sobre su diseño y la configuración. La masa límite que impone el programa CubeSat, dentro del que se integra el satélite, determina en gran medida su diseño, e impone la extrema miniaturización de los componentes electrónicos y mecánicos, unos componentes que es casi imposible obtener, en esas reducidas dimensiones, en el mercado, por lo que los responsables del proyecto han desarrollado casi al 100% la tecnología necesaria.

Los satélites CubeSat, como este último ingenio fabricado en Vigo, son satélites en miniatura. En el caso de FemtoXat un nano-satélite, cuyas especificaciones son estrictas: Deben pesar menos de un kilo y medir 10 centímetros de lado para poder ser lanzados como carga útil auxiliar en misiones previamente planificadas.

Otra de las características de estos satélites es que pueden ser operados desde estaciones terrestres de universidades o de radioaficionados cumpliendo así su principal objetivo: Ofrecer una experiencia práctica a los estudiantes de ingeniería aeroespacial en el diseño, desarrollo, prueba y operación de un sistema espacial real y de su segmento en tierra.

Si el proyecto se culmina será el tercer satélite de la Universidad de Vigo en el espacio y seguramente un digno sucesor de Xatcobeo, primer satélite gallego de estas características, que después de despegar de la Guayana Francesa en la primera misión del lanzador europeo Vega, hace más de dos años y medio, se desintegraba sobre Australia al reentrar en la atmósfera el pasado 31 de agosto, tras haber superado con creces las expectativas más optimistas de sus creadores.

Referencias:

-Encinas Plaza, J.M., Vilán Vilán, J.A., Aguado Agelet, F., Barandiarán Mancheño, J., López Estévez, M., Martínez Fernández, C., Sarmiento Ares, F. “Xatcobeo: Small Mechanisms for CubeSat Satellites – Antenna and Solar Array Deployment”. Proceedings of the 40th Aerospace Mechanisms Symposium, (2010), 415-430.

-Herrero Valero, Juan et al. Sirena: Autonomous integrated system for naval recognition and exploration. A: Martech 2013 5th International Workshop on Marine Technology. . Girona: SARTI, 2013.

Esta anotación post ha sido realizada por Javier San Martín, (@SanMartinFJ) (@ACTIVATUNEURONA) y es una colaboración de Activa Tu Neurona con el Cuaderno de Cultura Científica.

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